CN109428974B - 通过使用对输入信号的控制来实现按钮点击的方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种通过控制施加到LRA的输入信号的频率来逼真地实现包括LRA的设备的按钮点击的技术。更具体地说，本发明涉及一种通过控制取决于LRA操作特性的输入信号、通过在点击后减少LRA的下降时间来实现更精细的按钮点击的技术。通过省略位于移动电话前部的真实按钮可以改善用户的操作便利性，并且通过增加显示器的尺寸可以实现更流畅的显示观看和操作。此外，通过仅控制输入信号的频率而不向LRA添加单独的设备或控制电路，可以逼真地实现包括LRA的设备的按钮点击。

Description

通过使用对输入信号的控制来实现按钮点击的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年8月25日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0107772号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
1.技术领域
本发明涉及一种用于通过控制输入到线性致动器的输入信号的频率而逼真地实现设备的按钮点击的技术，其中所述线性致动器(或线性谐振致动器，下文中称“LRA”)包括在所述设备中，更具体地说，涉及一种通过控制取决于LRA操作特性的输入信号、通过在点击后减少LRA的下降时间来实现更精细的按钮点击的技术。
2.相关技术的描述
最近，包括振动发生器(下文中称“振动设备”)的设备，例如移动电话或振动铃被广泛使用。振动设备的开发和供应被激活。
在包括所述振动设备的移动电话中，需要一种提高用户的操作便利性的技术，其通过省略位于移动电话正面的真实按钮并允许用户通过增加显示器的尺寸来执行更流畅的显示观看和操作来实现。
为了省略真实按钮并通过如上所述的显示器上的虚拟按钮来实现对按钮的点击，需要能快速且准确地对输入信号(如用户的显示器触摸)作出响应的LRA。
在传统技术中，为了制造能精确地响应输入信号(例如用户的显示器触摸)的LRA，通常针对LRA使用利用霍尔传感器或反电动势的响应控制技术。
这种针对LRA使用利用霍尔传感器或反电动势的的响应控制技术存在以下问题：由于必须在LRA内提供单独的霍尔传感器并且为了使用反电动势来控制LRA必须添加控制电路，因此生产过程延长并且总生产成本增加。
因此，需要一种通过仅控制输入信号的频率而不向LRA添加单独的设备或控制电路来逼真地实现包括所述LRA的设备的按钮点击的技术。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献0001)韩国专利申请公开第10-2011-0127526A号。
发明内容
考虑到现有技术中出现的上述问题而提出了本发明，并且本发明的目的是通过响应于LRA的驱动特性(例如，谐振频率)而控制包括LRA的设备的输入信号频率、通过在点击后减少LRA的下降时间来实现更精细的按钮点击。
此外，本发明的目的是通过控制输入信号的频率而不向LRA添加单独的设备或控制电路来逼真地实现包括LRA的设备的按钮点击。
本发明的实施例可以提供一种通过控制输入信号的频率来实现按钮点击的方法，包括：输入信号施加步骤，其中使用谐振将AC输入信号施加到线性谐振致动器(LRA)；LRA驱动步骤，其中响应施加到LRA的输入信号而驱动LRA；施加终止步骤，其中终止施加到LRA的输入信号的施加；以及驱动终止步骤，其中在施加终止步骤中当输入信号的施加被终止时终止LRA的驱动。
在输入信号施加步骤中，可以将具有正弦波形式的脉冲的AC输入信号施加到LRA，当点击虚拟按钮时所输入的输入信号可以被输入20ms或更短时间，在单击虚拟按钮时所输入的输入信号的相位可以早于LRA的振动波形的相位，并且当点击虚拟按钮时所输入的输入信号的频率可以比LRA的谐振频率高60Hz或更高。
此外，在输入信号施加步骤中，当点击虚拟按钮时输入信号的周期可以是1.5个周期或更多到3个周期或更少。
附图说明
图1是示出传统技术的示例的移动电话的正视图。
图2是示出本发明的实施例的移动电话的正视图。
图3是根据本发明的实施例示出的当150Hz的输入信号被施加到具有170Hz的谐振频率的LRA时输入信号和LRA的驱动的曲线图。
图4是根据本发明的实施例示出的当230Hz的输入信号被施加到具有170Hz的谐振频率的LRA时输入信号和LRA的驱动的曲线图。
图5是根据本发明的实施例示出的当320Hz的输入信号被施加到具有170Hz的谐振频率的LRA时输入信号和LRA的驱动的曲线图。
<附图标记描述>
A：真实按钮
B：被省略的真实按钮
Wi：输入信号波形
Wo：振动波形
10：包括真实按钮的传统移动电话
20：省略了真实按钮的移动电话
具体实施方式
在下文中，参考示例性附图详细描述了本发明的一些实施例。应注意，在向附图中的元件分配附图标记时，即使元件在不同附图中示出，但相同的附图标记在各附图中表示相同的元件。此外，在描述本发明的实施例时，如果认为使得本发明的要点不必要地模糊，则将省略对已知功能和构造的详细描述。
此外，在描述本发明的实施例的元件时，可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语。然而，尽管所述术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开，但元件的本质、次序或顺序不受这些术语的限制。当说一个元件与另一个元件“连接”、“组合”或“联接”时，所述一个元素可以直接连接或联接到另一个元件，但是也应该理解为第三个元素可以连接”、“组合”或“联接”在这两个元件之间。
图1是示出传统技术的示例的移动电话的正视图。
在传统技术中，真实按钮位于移动电话的显示单元周围，并且用户和包括振动发生器的设备之间的接口通过操作真实按钮来构造。
依据这种传统技术的方法具有可以改善用户识别并且可以直观地控制真实按钮的优点。
然而，这种真实按钮的问题在于，其会由于本质上发生部件之间的冲击或摩擦而频繁出现问题并且在使用方面存在限制。
此外，还存在缺点在于，由于真实按钮位于显示单元的下方使得显示单元的尺寸受到限制，并且显示单元所在的前部的平整度变差。
因此，可以省略与设备前部中的显示单元分开定位的这种真实按钮，并且被省略的真实按钮的功能可以被替换在显示单元中。
图2是示出本发明实施例的移动电话的正视图。
根据本发明的实施例，通过省略如上所述的真实按钮，可以扩展显示单元的尺寸并且虚拟按钮可以在显示单元的下方实现。
因此，显示单元可以以进一步扩展的尺寸得以使用，并且通过加宽可见区域可以更流畅地控制包括振动设备的设备。
在这种情况下，由于虚拟按钮的特性，当操作所述虚拟按钮时用户意识不到物理操作。因此，需要一种系统，使用户能够意识到实现了通过这种虚拟按钮的操作控制或接口操作。
在本发明的实施例中，为了使用户意识到已经实现了通过虚拟按钮的操作控制或接口操作，使用了一种当点击虚拟按钮时，通过驱动LRA再现或实现点击感的方法。
通过精确地控制LRA的驱动来逼真地再现真实按钮的点击感可以说是本发明的主要目的和效果。
图3是根据本发明实施例示出的当150Hz的输入信号被施加到具有170Hz的谐振频率的LRA时，输入信号和LRA的驱动的曲线图。
图3示出了当具有小于LRA的谐振频率的频率的输入信号Wi被施加到大约两个周期的LRA时，输入信号的波形Wi和LRA的振动波形Wo。
具体地，可以看出当具有小于LRA的谐振频率(170Hz)的频率的输入信号Wi被施加时，对于处于停止状态的LRA来说，需要时间以响应施加到其上的输入信号而通过惯性进行操作。
此外，可以看出即使在一个周期的输入信号之后，LRA振幅的振动波形也会上升，并且即使终止施加两个周期的输入信号后，LRA的振动波形也会通过惯性得以继续以产生振动的余感。
此外，在驱动之后，振动波形的前半周期由于纯力而不是根据谐振的响应而产生位移。由于输入信号的功率不足以充分产生位移，因此振幅上升然后下降。
此后，在下降过程终止之后出现谐振响应。结果，可以看出致动器的实质初始振动的周期在输入频率的周期之前。
如果如上上述通过施加具有比LRA的谐振频率更小的频率的输入信号来实现点击虚拟按钮的感觉，则用户花费很长时间来识别所实施的点击感觉。此外，由于点击虚拟按钮之后的后续残余振动，难以识别点击的结束。
图4是根据本发明实施例示出的当230Hz的输入信号被施加到具有170Hz的谐振频率的LRA时，输入信号和LRA的驱动的曲线图。
图4示出了当具有略高于LRA的谐振频率的频率的输入信号Wi被施加到大约两个周期的LRA时，输入信号的波形Wi和LRA的振动波形Wo。
具体来讲，可以看出，当施加具有略高于LRA的谐振频率(170Hz)的频率的输入信号Wi时，对于处于停止状态的LRA，需要时间以响应于施加到其上的输入信号而通过惯性操作。
此外，可以看出，在施加一个周期的输入信号之后，振动波形的周期基于输入信号的周期被执行，即使在终止施加两个周期的输入信号之后，LRA的振动波形通过惯性继续以产生振动的余感。
此外，在驱动之后，振动波形的前半周期由于纯力而不是根据谐振的响应而产生位移。由于输入信号的功率不足以充分产生位移，因此振幅上升然后下降。
结果，可以看出致动器的实质初始振动的周期与输入频率的周期相同。
如上所述，如果通过施加具有略高于LRA的谐振频率的频率的输入信号来实现点击虚拟按钮的感觉，则用户花费很长时间来识别所实施的点击感，并且由于点击虚拟按钮后的残余振动，很难识别点击的结束。
为了克服这些问题，需要通过使输入信号的频率高于LRA的谐振频率来进行控制，使得由于LRA的惯性、弹簧的弹性模量等的影响，振动波形的周期晚于所施加的输入信号的周期。
如果如上所述振动波形的周期晚于被施加的输入信号的周期，则当终止施加输入信号时，终止的输入信号用于阻碍LRA的振动。因此，存在改善LRA的下降时间的效果。
图5是根据本发明实施例示出的当320Hz的输入信号被施加到具有170Hz的谐振频率的LRA时，输入信号和LRA的驱动的曲线图。
图5示出了当具有超过LRA的谐振频率150Hz的频率的输入信号Wi被施加到大约两个周期的LRA时，输入信号的波形Wi和LRA的振动波形Wo。
如上所述若施加具有超过LRA的谐振频率(170Hz)150Hz的频率的输入信号Wi，则可以看出在停止状态下的LRA花费较少的时间以响应被施加的输入信号而通过惯性操作。
此外，可以看出，在施加一个周期的输入信号之后，振动波形的周期持续到晚于输入信号的周期；在终止施加两个周期的输入信号后，输入信号用作制动信号；并且两个或更多个周期的LRA的振动波形通过惯性得以继续以形成振动的余感。
结果，可以看出致动器的实质初始振动的周期略慢于输入频率的周期。
如果通过施加这种具有频率的输入信号来实现对虚拟按钮的点击感，则优点在于可以使用户识别所实施的点击感所花费的时间提前，并且用户可以在短时间内识别出点击感，这是因为点击虚拟按钮后残余振动被抵消。
为了实现这一点，需要通过使输入信号的频率比LRA的谐振频率高60Hz或更高来进行控制，使得由于LRA的惯性、弹簧的弹性模量等的影响，振动波形的周期晚于所施加的输入信号的周期。
如在本发明的实施例中，如果振动波形的周期晚于所施加的输入信号的周期，则在终止施加输入信号之后，终止的输入信号用于阻碍LRA的振动。因此，存在改善LRA的下降时间的效果。
施加到LRA的输入信号可以是具有正弦波形式脉冲的AC输入信号。由于点击按钮的感觉通常具有在10ms内实现振动效果的目的，因此在点击虚拟按钮时输入信号可以被输入20ms或更短时间。
此外，施加比LRA的谐振频率高60Hz或更高的频率，使得如上所述输入信号的相位比振动波形的相位更快。在这种情况下，由于在输入信号的初始一个周期期间没有充分发生振动，为了再现充分的振动效果，当点击虚拟按钮时输入信号的周期可以是1.5个周期或更多到3个周期或更少。
本发明的实施例的效果在于，其可以实现更精细的按钮点击，因为通过控制和施加取决于LRA的操作特性的输入信号，实施点击后，LRA的下降时间减少。
此外，通过省略位于移动电话前部的真实按钮，可以提高用户的操作便利性，并且通过增加显示器的尺寸可以实现更流畅的显示观看和操作。此外，通过仅控制输入信号的频率而不向LRA添加单独的设备或控制电路，可以逼真地实现包括LRA的设备的按钮点击。
以上描述仅是对本发明的技术精神的描述，并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的本质特征的情况下以各种方式改变和修改本发明。因此，本发明中公开的实施例不应被解释为限制本发明的技术精神，而应被解释为说明本发明的技术精神。本发明的技术精神的范围不受实施例的限制，并且本发明的保护范围应基于以下所附权利要求来解释。
因此，应基于所附权利要求来解释本发明的保护范围，并且在其等同范围内的完整技术精神应被解释为包括在本发明的权利范围内。

Claims (3)

1.一种通过控制输入信号来实现按钮点击的方法，其特征在于，所述方法包括：
输入信号施加步骤，其中使用谐振将交流输入信号Wi施加到线性谐振致动器LRA；
LRA驱动步骤，其中响应于施加到所述LRA的所述输入信号来驱动所述LRA；
施加终止步骤，其中终止施加于所述LRA的所述输入信号Wi的施加; 以及
驱动终止步骤，其中当在所述施加终止步骤中所述输入信号Wi的施加被终止时，终止对所述LRA的驱动；
其中，在所述输入信号施加步骤中，当点击虚拟按钮时，所输入的所述输入信号Wi的相位早于所述LRA的振动波形的相位；
其中，在所述输入信号施加步骤中，当点击所述虚拟按钮时所输入的所述输入信号Wi的频率比所述LRA的谐振频率高60Hz或更高。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，在所述输入信号施加步骤中，当点击所述虚拟按钮时所输入的所述输入信号Wi被输入20ms或更短时间。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，在所述输入信号施加步骤中，当点击所述虚拟按钮时所输入的所述输入信号Wi的周期是1.5个周期或更多到3个周期或更少。
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